Descripción de fallas y zonas de cizalla

Las fallas cartografiadas desarrollan estrías, brechas de falla, salbanda (arcilla de falla) y pliegues de arrastre que son utilizados como indicadores cinemáticos. Algunas de estas estructuras muestran desarrollo de epidota en forma de cristales, vetillas y masas amorfas.

Se tomaron dos criterios para identificar el sentido de desplazamiento de las fallas: el primero define como inversas o normales según el echado del plano de las fallas con respecto al plano horizontal, de forma que aquellas con ángulos <55° se consideraron inversas, y las que tienen planos >55° normales. El segundo criterio se tomó de Ragan (1985), donde las estructuras fueron separadas en fallas inversas y normales si el rake de las estrías está entre 45° y 90°, y laterales si el rake varía de 0° a 45°. Estos criterios no se tomaron en cuenta para las fallas de aspecto lístrico donde es posible identificar el tipo de deslizamiento de la falla, así como en fallas con relleno de brecha que no tienen lineaciones. Las zonas de cizalla se caracterizan por una intensa foliación que se distingue por el fuerte clivaje de la roca y pueden o no poner en contacto diferentes unidades litológicas. En la mayoría de las fallas no se observó desplazamiento considerable. De los planos de falla y cizalla se tomaron 335 datos, los cuales tienen buena correlación con respecto a los lineamientos rectilíneos interpretados. Para simplificar la descripción geométrica de las fallas se dividió el área de estudio en tres sectores (Figura 17): sector 1 cañón Cuatro Milpas-Km9, sector 2 cañón Chavira- cerro Miracielo y sector 3 Km 9-cañón La Cascada.

El sector 1 se encuentra al SW de la zona de estudio, entre la cañón Cuatro Milpas y sur del Km 9. El rasgo más característico del sector son las fallas normales e inversas con rumbo 95°-150° paralelos a la estratificación de las rocas volcánicas de la zona, cuyo buzamiento es hacia el SW y correlacionan con los lineamientos 280°-320°. En la parte SE del sector, en el Libramiento Ensenada, se observan planos de falla normal buzando hacia el SW (Figura18a y b), además que las rocas en el bloque del piso están brechadas. Las fallas inversas se pueden observar en el cañón Cuatro Milpas hasta el trayecto del Km 9, donde pueden manifestarse brechas de fallas desarrolladas sobre planos de estratificación de las rocas volcaniclásticas (Figura 18c). En la parte central del sector se observan brechas de falla de hasta 1.5 m de ancho y foliación en los bordes. En la parte norte del mismo sector, al sur del arroyo Sin Nombre, se observó una falla inversa con relleno de hasta 20 cm de espesor y pliegues de arrastre (Figura 18d), con fuerte argilitización y fracturas rellenas de cuarzo. Otras fallas identificadas como laterales tanto izquierdas como derechas con rumbos 330°-350° buzando hacia NE se observan al NE del cañón Cuatro Milpas. En estas fallas se generó epidota y es más común la salbanda hacia el norte y coinciden en orientación con los lineamientos 320°- 0°. Otra tendencia de fallas normales y laterales izquierdas en esta zona tiene rumbos hacia el Este. Otras

estructuras asociadas a los lineamientos 0°-40° corresponden a deslizamientos rotacionales y fallas normales que se observan en la Fm. Rosario de la parte central y occidental del cañón Cuatro Milpas. De las relaciones de corte se infiere que las fallas inversas fueron cortadas por las normales y éstas, a su vez, están cortadas por laterales.

El plano resultante de polos de fallas inversas del sector 1 (Figura 17) tiene un promedio de 115°/35°. Los planos de fallas normales muestran tendencia parecida a las fallas inversas, promediando 86°/38°. El plano resultante de los polos de fallas laterales tienen un promedio de 63°/38°. Los resultados de los estereogramas de fallas inversas y normales son similares a los correspondientes de estratificación (A y B). Esta similitud puede sugerir que los esfuerzos que produjeron estas fallas actuaron de manera perpendicular a los planos de estratificación de las rocas del sector 1, interpretándose que estas fallas se desarrollaron preferentemente en los planos de estratificación.

En el sector 2 se encuentran los cañones Arce y Chavira que bordean al cerro Miracielo. Las fallas de bajo ángulo son predominantes en este sector, siendo más comunes las inversas o laterales. Las fallas laterales derechas con rumbo NW-SW están asociadas a los lineamientos 320°-0°. Se observaron fallas laterales derechas en la parte norte del sector 2 (Figura 18e). Las fallas clasificadas como inversas tienen rumbos entre 130° y 180°, parecidos a los lineamientos 280°-320°, que son paralelas a la estratificación de las unidades Kvc y Klv. Estas fallas son más abundantes en el sur del sector 2. Hacia el NW de esta zona se observan fallas inversas con rumbos promedio 50° que también se encuentran en la carretera Tecate- Ensenada. Se correlacionan con los lineamientos 40°-80°, algunas son laterales y posiblemente cortan a las fallas inversas. Las fallas normales son poco frecuentes y la mayoría desarrollan brechas de (Figura 18f).

En el Sector 2 (Figura 17) los planos de falla obtenidos de los polos son de manera general: 129°/11° para fallas inversas; 61°/50° en fallas normales; 340°/09° en fallas laterales. El

estereograma de fallas laterales presenta un grado de dispersión alto y su tendencia preferencial, definida por el polo casi N-S, se caracteriza por ser el único orientado casi N-S.

El Sector 3 se encuentra entre el Km 9 y el cañón La Cascada. Esta zona se distingue porque las rocas volcánicas y volcaniclásticas de la Fm. Santiago Peak están en contacto con el plutón Ensenada. Este sector presenta tres tendencias principales de fallas que se intersectan al este del cañón Doña Petra. La primera corresponde a fallas paralelas al rumbo promedio de la estratificación 130°-180° o 220° (Figura

Figura 18. a)Falla normal en área del cañón Cuatro Milpas con una mochila de referencia; b) falla normal bajo una

brecha andesítica formada por una falla inversa al este del cañón Cuatro Milpas; c) falla inversa paralela a los planos de estratificación en la zona del cañón Cuatro Milpas‐KM 9; d) falla lateral de bajo ángulo al oeste del arroyo Sin Nombre; e) falla lateral derecha al norte del cerro Tres Cuchillas; f) brecha de falla en la cañada Chavira. Las flechas amarillas indican el sentido del desplazamiento y las naranja indican el punto cardinal norte (N) o sur (S).

c)

d)

e)

f)

19a). El sistema de fallas, principalmente inversas y transcurrentes, atraviesa todo el sector y corta rocas volcaniclásticas, volcánicas y al plutón Ensenada. Estas fallas son correlacionables con los lineamientos 280°-320° y 80°-280°, en la parte central del cañón Doña Petra la zona de falla desarrolla brechas con bloques de hasta 0.5 m y gauge epidotizado con espesores entre 15 y 20 cm (Figura 19b). Esta última zona de falla continúa hasta el arroyo Sin Nombre, y se infiere que estas estructuras prosiguen hasta el norte del sector 1. La segunda tendencia en el sector 3 corresponde a una dirección general 20°-45°, clasificándose como fallas inversas y laterales derechas, buzando la mayoría hacia el SE. Correlacionan con los lineamientos 0°-40° (Figura 19c y d). El tercer grupo corresponde a una zona de fallas y cizallas del norte del puente Doña Petra y a un sistema de fallas al NE del Km 9. Su dirección es 45°-80°, en él se desarrollan fallas laterales derechas e izquierdas que en su mayoría tienen echados altos. Se correlacionan con los lineamientos 40°-80°. En esta zona se observa que el cizallamiento deja bloques redondeados no cizallados de hasta 3m (Figura 19e). Un rasgo característico en los bordes de la zona de estas cizallas y fallas es la precipitación de epidota y especularita (?) en lapillis acrecionales, además de estar en vetillas y en nódulos de hasta 30 cm de diámetro. El desplazamiento de fallas es perceptible después del puente Doña Petra, en aplitas que cortan a la roca encajónate del pE. Al sur del cañón La Cascada se observa una falla inversa que corta al plutón Ensenada y a las rocas volcánicas. Esta falla es parte de una zona de falla que se observa en la zona de Chavira-Miracielo (Figura 19f). También se pueden observar fallas normales con desplazamiento <0.5 m, asociadas al relajamiento de esfuerzos compresivos cortando a fallas inversas o dos eventos de deformación.

Los datos en los estereogramas del sector 3 están más dispersos. Los promedios generales de los polos de las fallas del sector 3 son: 120°/15° en fallas inversas, 67°/33° en fallas normales y 103°/3° en las fallas laterales. Este sector tiene el mayor número de datos de polos. Los contornos generados por las fallas inversas muestran dos áreas de concentración, lo que podría indicar la existencia posible de dos grupos de fallas inversas.

De manera general, se observa que los estereogramas de fallas inversas tienen una tendencia parecida en los planos resultantes, por lo que se puede sugerir que la mayoría de las fallas inversas están asociadas a un evento compresivo. En las fallas normales se observa una tendencia comparable sólo en los sectores 2 y 3. Los estereogramas de fallas laterales son los únicos que son distintos en cada uno de los estereogramas.

Otras fallas y cizallas observadas y no agrupadas en algún sistema son las fallas casi E-W del oriente del cañón La Cascada. Estas fallas son de ángulo alto, interpretadas como normales en los lineamientos. Un

Figura 19. a) Falla inversa cortada por una falla normal asociada con relajación; b) falla inversa con brecha de falla

al norte del cañón Doña Petra; c) falla inversa en el Libramiento Ensenada al E del cañón Doña Petra; d) espejo de falla lateral al W del cañón Doña Petra; e) zona de cizalla al NW del cañón Doña Petra que contiene bloques con menores rasgos de deformación frágil; f) falla de bajo ángulo con desplazamiento lateral derecho en el Libramiento Ensenada al sur del cañón La Cascada que corta a las unidades Kvc y Kgd(foto proporcionada por Jaziel Cambrón). Las flechas amarillas indican el sentido del desplazamiento y las naranja indican el punto cardinal norte (N).

a)

b)

c)

d)

e)

f)

grupo de cizallas al N y NE del rancho Los Pinales tienen una dirección 30°-60° y se infiere que son dominantes en la zona norte de la zona de estudio.

Los datos de los estereogramas del sector 3 muestran una dispersión variable. Los promedios generales de los polos de las fallas del sector 3 son: 120°/15° en fallas inversas, 67°/33° en fallas normales y 103°/3° en las fallas laterales. Este sector es el que tiene el mayor número de datos de polos. Los contornos generados por las fallas inversas muestran dos áreas de concentración, lo que podría indicar dos grupos de fallas inversas.

Otras fallas y cizallas observadas y no agrupadas en algún sistema corresponden a las fallas casi E-W, al oriente del cañón la Cascada. Estas fallas son de ángulo alto, interpretadas como normales en los lineamientos. Un grupo de cizallas al N y NE del rancho Los Pinales tienen una dirección 30°-60° y se infiere que son dominantes en la zona norte de la zona de estudio.

De manera general, se observa que los estereogramas de fallas inversas presentan una tendencia similar de los planos resultantes, por lo que se puede sugerir que la mayoría de las fallas inversas están asociadas a un evento compresivo.